Bir yarıiletken
malzeme, bir iletkenin - bakır, altın vb. - ve cam gibi bir yalıtkanınki arasında bir elektrik
iletkenlik değerine sahiptir. Sıcaklık arttıkça dirençleri azalır, bu da bir metalin karşısındaki davranışlardır. Bunların iletken özellikleri, kristal yapıya kasten kontrollü kirliliklerin ("doping") sokulmasıyla faydalı şekillerde değiştirilebilir. Aynı kristalde iki farklı katkılı bölgenin bulunduğu yerde, yarı iletken bir bağlantı oluşturulur. Bu kavşaklarda elektron, iyon ve elektron
delikleri içeren yük taşıyıcıların davranışı diyotların, transistörlerin ve tüm modern elektroniklerin temelidir.
Yarı iletken cihazlar, akımın diğerinden daha kolay geçişi, değişken direnç ve ışık veya ısıya karşı duyarlılık gibi bir dizi kullanışlı özellik gösterebilir. Yarı iletken malzemenin elektriksel özellikleri dopingle veya elektrik alanlarının veya ışığın uygulanmasıyla modifiye edilebildiğinden, yarı iletkenlerden yapılmış cihazlar amplifikasyon, anahtarlama ve enerji
dönüşümü için kullanılabilir.
Silikonun iletkenliği az miktarda pentavalan (antimon, fosfor veya arsenik) veya trivalent (boron, galyum, indiyum) atomları (~ 10'luk kısım) ekleyerek artırılır. Bu işlem doping olarak bilinir ve ortaya çıkan yarı iletkenler katkılı veya ekstrinsik yarı iletkenler olarak bilinir.
Yarıiletkenin özelliklerinin modern olarak anlaşılması, bir kristal kafes içinde yük taşıyıcıların hareketini açıklamak için kuantum fiziğine dayanır. Doping, kristal içindeki yük taşıyıcıların sayısını büyük ölçüde artırır. Katkılı bir yarı iletken çoğunlukla serbest delikler içerdiğinde "p-tipi" olarak adlandırılır ve çoğunlukla serbest elektronlar içerdiğinde "n-tipi" olarak bilinir. Elektronik cihazlarda kullanılan yarı iletken malzemeler, p ve n tipi katkı maddelerinin konsantrasyonunu ve bölgelerini kontrol etmek için kesin koşullar altında katkılanır. Tek bir yarı iletken kristal birçok p ve n tipi bölgeye sahip olabilir; Bu bölgeler arasındaki p --- n bağlantıları, kullanışlı elektronik
davranıştan sorumludur.
Bazı saf elementler ve birçok bileşik yarıiletken özellikleri gösterse de, silikon, germanyum ve galyum
bileşikleri elektronik cihazlarda en çok kullanılanlardır. Metalloidlerin periyodik tabloda yer aldığı "metaloid merdiven" e yakın elemanlar genellikle yarı iletkenler olarak kullanılır.
Yarı iletken malzemelerin bazı özellikleri 19. yüzyılın ortalarında ve 20. yüzyılın ilk on yılları boyunca gözlenmiştir. Elektronikteki yarı iletkenlerin ilk pratik uygulaması, erken radyo alıcılarında yaygın
olarak kullanılan ilkel yarı iletken diyot olan kedinin çırpıcı detektörünün 1904 gelişmesiydi. Kuantum fiziğindeki gelişmeler, 1947'de transistörün gelişmesine ve 1958'de entegre devreye izin verdi.